Аныққан булар және сұйықтар 6 страница

10.10. Ұзындығы 500 м, ал диаметрі 2 мм мыс сымынан 2 а-ға тең ток күші өтеді деп, ондағы потенциалдыд кемуін табу керек.

10.11. Амперметрдің көрсетуі 3 а, R₁ = 4 ом, R₂=2 ом және R_з = 4 ом деп алып, R₁ R₂ және R₃ кедергілердегі

19-сурет.

потенциалдың кемуін анықтау керек. R₂ және R₃ кедергі-лердегі І ₂ және І ₃ ток күштерін табу керек.

10.12. Э. қ. күші 1,1 в-қа, ал ішкі кедергісі 1 омға тең элемент 9 омдық сыртқы кедергімен тұйықталған. Мыналарды: 1) тізбектегі- ток күшін, 2) сыртқы тізбектегі потенциалдың кемуін, 3) элементтің ішіндегі потенциалдың кемуін, 4) элементтің қандай п. э. коэффициентпеи жұмыс істейтіндігін табу керек.

10.13. Алдыңғы есептегі тізбек үшін сыртқы тізбектегі потенциал кемуінің сыртқы кедергіге байланыстылығының графигін құру керек. Сыртқы кедергіні әрбір 2 омнан кейінгі 0 <R< 10 ом шектікте алу керек.

10.14. Э. қ. күші 2 в элементтің ішкі кедергісі 0,5 ом болады. Тізбектегі ток 0,25 а болғандағы элементтің ішіндегі потенциалдың кемуін анықтау керек. Осы шарттар бойынша тізбектің ішкі кедергісін табу керек.

10.15. Элементтің электр қозғаушы күші 1,6 е-қа тең, ал онын, кедергісі 0,5 ом. Ток күші 2,4 а болғандағы элементтің п. ә. коэффициенті неге тең?

10.16. Элементтің электр қозғаушы күші 6 в-қа тең. Сыртқы кедергі 1,1 ом болғанда тізбектегі ток 3 α-гe тең болады. Элементтің ішіндегі потенциалдың кемуін және оның кедергісін табу керек.

10.17. Егер элементтің кедергісі ішкі кедергіден п есе кіші болатын болса, онда элементтің ұштарындағы потенциал айырмасы элементтің э. қ. күшінің қандай үлесіне тең болады? Есепті: 1) n = 0,1, 2) n=1, 3) n=10 үшін шығару керек.

10.18. Элемент, реостат және амперметр тізбектеп қосылған. Элементтің э. қ. күші 2 в, ал ішкі кедергісі 0,4 ом. Амперметр 1 а ток күшін көрсетеді. Элемент кандай п. ә. коэффициентімен жұмыс істейді?

10.19. Э. қ. күштері 2 в, ал ішкі кедергілері 0,3 ом бірдей екі элемент берілген. Егер: 1) сыртқы кедергілерді 0,2 омға және 2) 16 омға тең деп алатын болсақ, онда күші үлкен ток алу үшін, осы элементтерді қалай қосу керек (тізбектеп пе немесе параллель ме)? Осы жағдайлардың әрқайсысындағы токтың күшін есептеп шығару керек.

10.20. Вольтметрдің кедергісін шексіз үлкен деп есептеп, схемадағы (20-сурет) амперметр мен вольтметрдің көрсетулері бойынша реостаттың R кедергісін анықтайды. Вольтметрдің кедергісі шын мәнінде Rv -ге тең болады деп тауып, алған кедергінің салыстырмалы қатесін табу керек.

Есепті Rv =1000 ом және R-дің: 20-сурет. 1) \0ом,2) 100 ом, 3) 1000 омға тең болатын мәндері үшін шығару керек.

20 - сурет.

10.21. Амперметрдің кедергісін шексіз кішкене деп есептеп, 21-суреттегі схемада амперметр мен вольтметрдің көрсетулері бойынша реостаттың R кедергісін анықтайды. Амперметрдің кедергісі шындығында Rα -ға тең болады деп алып, алған кедергінің салыстырмалы қатесін табу керек. Есепті Rα =0,2 ом және R-дің: 1) 1 ом, 2) 10 ом, 3) 100 омға тең болатын мәндері үшін шығару керек.

10.22. 22-суреттегі схемада R = 1,4 омға тең, ал Е₁ жә-не Е₂ — э. қ. Күштері бірдей және 2 e-қа тең екі элемент ерілген. Осы элементтердің ішкі кедергілері сәйкес

21-сурет. 22-сурет.

r₁ = 10 ом және r₂= 1,5омға тең. Осы элементтердің әрқайсысындағы және барлық тізбектегі ток күшін табу керек.

10.23. 23-суреттегі схемада кедергі R = 0,5 омға тең, Е₁ және Е₂ — э. қ. күштері бірдей және 2 в-қа тең екі

23-сурет. 24-сурет.

элемент. Осы элементтердің ішкі кедергілері сәйкес r₁=1 ом және r₂= 1,5 омға тең. Әрбір элементтің қысқыштарындағы потенциал айырмасын табу керек.

10.24. 24-суреттегі схемада E — э. қ. күші 20 в-ка тең батарея, R₁ және R₂ — реостаттар. R₁ реостатты тізбектен шығарып тастағанда амперметр 8 α-гe тең ток күшін көр-сетеді; реостатты тізбекке енгізген уақытта амперметр 5 а-ді көрсетеді. Реостатты тізбекке толық қосқандағы реостаттардың кедергілерін және олардағы потенциалдың кемуін табу керек. Амперметр мен вольтметрдің кедергілерін есепке алмаймыз.

10.25. Элемент, амперметр және кейбір кедергілер тізбектеп жалғанған. Кедергі ұзындығы 100 м-те, ал көлденең қимасы 2 мм²-те тең мыс сымнан жасалған. Амперметрдің кедергісі 0,05 ом, ал амперметрдің көрсетуі 1.43 а. Егер, ұзындығы 57,3 м, ал көлденең қимасы 1 мм² алюминий сымнан жасалған кедергіиі алсақ, онда амперметрдің көрсетуі 1 а болады. Элементтің э.қ күшін және оның ішкі кедергісін табу керек.

10.26. 25-суреттегі схемада амперметрдің көрсеткен ток күшін анықтау керек. Түйық тізбектегі элементтің қысқыштарындағы кернеу 2,1 в-қа тең; ал R₁=5 ом, R₂ = 6 ом және R₃ = 3 ом. Амперметрдің кедергісі есепке алынбайды.

25-сурет.

10.27. 26-суреттегі схемада R₂=20 ом, R₃=15 ом, ал

26-сурет.

кедергі арқылы өтетін ток күші 0,3 α-re тең. Амперметрдің көрсетуі 0,8 a. R₁ кедергіні табу керек.

Электромагнетизм

Био – Савар – Лапластың заңы бойынша бойымен ток I өтетін контурдың элементі dl кеңістіктің кейбір А нүктесіндегі кернеулігі dH магнит өрісін жасайды да, ол мынаған тең болады:

,

мұндағы r – dl токтың элементтінен А нүктесіне дейінгі қашықтық, - радиус – вектор r мен dl ток элементтінің арасындағы бұрыш. Био – Савар – Лапластың заңын әр түрлі контурға қолданып, мынаны табуға болады.

Дөңгелек токтың центріндегі магнит өрісінің кернеулігі

мұндағы R- тогы бар дөңгелек контурдың радиусы.

Шексіз ұзын түзу сызықты өткізгіш жасаған магнит өрісінің кернеулігі

,

мұндағы а-кернеулігін іздеп отырған нүктеден тогы бар өткізгішке дейінгі қашықтық.

Дөңгелек токтың осіндегі магнит өрісінің кернеулігі мынадай,

,

мұндағы R- тогы бар дөңгелек контурдың радисы және а-кернеулігін іздеп отырған нүктеден контурдың жазықтығына дейінгі қашықтық.

Тороид және шексіз ұзын соленоидтың ішіндегі магнит өрісінің кернеулігі

,

мұндағы n – соленоидтың бірлік ұзындығына келетін орам саны (тороидтың).

Соленоидтың шектеулі ұзындығындағы магнит өрісінің кернеулігі

,

мұндағы және - қарастырып отырған нүктеден соленоидтың ұштарына жүргізілген радиус-вектор мен соленоид осінің арасындағы бұрыштар. Магнит индукциясы В мен магнит өрісінің кернеулігінің Н арасындағы байланыс мынадай қатынаспен көрсетіледі:

,

мұндағы -ортаның салыстырмал магниттік өтімділігі, - МКСА системасындағы магнит тұрақтысы, ол мынаған тең;

.

Ферромагнитті денелер үшін , олай болса В =f (H) болады.

B=f(H) тәуелділікті білу керек болатын есептерді шығарғанда міндетті түрде қосымшада көрсетілген графикті пайдалану керек.

Магнит өрісі энергиясының көлемдік тығыздығы

.

Контур арқылы өтетін магнит индукциясының ағыны мынадай болады:

,

мұндағы S-контурдың көлденең қимасының ауданы, -контурдың жазықтығына түсірілген нормаль мен магнит өрісінің бағыты арасындағы бұрыш. Тороид арқылы өтетін магнит индукциясының ағыны

,

мұндағы N-тороид орамның жалпы саны, l-оның ұзындығы, S-оның көлденең қимасының ауданы, -өзек материалының (затының) салыстырмалы магнит өтімділігі және - магнит тұрақтысы.

Егер тороидтың ауа саңылауы болса, онда

,

мұндағы -ауа саңылауының ұзындығы, -темір өзектің ұзындығы, - оның магнит өткізгіштігі және -ауаның магнит өткізгіштігі.

Магнит өрісінде тұрған тогы бар өткізгіштің dl элементіне Ампер күші әсер етеді

,

мұндағы - токтың бағыты мен магнит өрісінің арасындағы бұрыш.

Тогы бар тұйықталған контурға, сондай-ақ магнит өрісіндегі магнит стрелкасына айналдырушы моменті бар қос күш әсер етеді

,

мұндағы р-тогы бар контурдың (немесе магнит стрелкасының) магнит моменті, ал -магнит өрісінің бағыты мен контурдың жазықтығына түсірілген нормальдің (немесе стрелка осімен) арасындағы бұрыш.

Тогы бар контурдың магнит моменті

мұндағы S –контурдың ауданы, олай болса

және тогы бар параллель екі түзу сызық өткізгіш өз ара мынадай күшпен әсер етеді

мұндағы l-өткізгіштің ұзындығы, ал d-олардың араларының қашықтығы.

Магнит өрісіндегі тогы бар өткізгіштің орын ауыстыруы үшін істелінетін жұмыс

,

мұндағы -өткізгіштің қозғалған уақыттағы кесіп өтетін магнит индукциясының ағыны.

Магнит өрісіндегі жылдамдықпен қозғалған зарядталған бөлшекке әсер ететін күш Лоренц формуласымен анықталады

,

мұндағы q-бөлшектің заряды, ал -бөлшектің жылдамдығының бағыты мен магнит өрісінің арасындағы бұрыш.

Магнит өрісіне перпендикуляр етіп қойылған ток өткізетін пластинканың бойымен I ток өткенде көлденең потенциал айырмасы пайда болады

,

мұндағы а-пластинканың қалыңдығы, В-магнит өрісінің индукциясы, ал -токты тасушы n концентрациясы мен олардың е зарядтарына кері болатын Холдың тұрақтысы.

K-ны және материалдың меншікті өткізгіштігін біле отырып, ток тасушы u-дың қозғалғыштығын табуға болады.

Электромагниттік индукция құбылысын, контурды қоршап тқрған бет арқылы өтетін индукциясының Ф ағынының әрбір өзгерісіндегі контурда пайда болатын индукцияның э.қ. күші деп түсінеміз. Индукцияның э.қ. күшінің шамасы мынадай теңдеумен анықталады:

,

мұндағы L-контурдың индуктивтілігі (өздік индукция коэффициенті).

Соленоидтың индуктивтілігі

мұндағы l-соленоидтың ұзындығы, S –оның көлденең қимасының ауданы, n-оның бірлік ұзындығына келетін орам саны.

Өздік индукция құбылысының салдарынан, э.қ. күшін ажыратып тастаған уақытта тізбектегі ток күші мынадай заң бойынша азаяды:

,

ал э.қ. күшін қосқанда тоқ күші мына заң бойынша көбейеді

,

мұндағы R-тізбектің кедергісі.

Тогы бар контурдың магнит энергиясы

.

Осы сияқты индукция ағынының өзгерісң де көршілес контурдағы ток күшінің өзгерісімен артуы мүмкін (өз ара индукция құбылысы). Осы уақыттағы индукцияланатын э.қү күші

,

мұндағы -контурлардың өз ара индуктивтілігі.

Жалпы магнит ағынының қиып өтетін екі соленоидтың өз ара индуктивтігі мынаған тең:

мұндағы және соленоидтардың бірлік ұзындығына келетінорам саны.

52 – сурет

Өткізгіште индукциялық ток пайда болғанда, оның көлденең қимасынан өтетін электр мөлшері мынаған тең:

53 – сурет

.

11.1. Бойымен 5 а ток өтетін шексіз ұзын өткізгіштен 2см қашықтықта тұрған нүктедегі магнит өрісінің кернеулігін табу керек.

11.2. Бойымен 1 а ток өтетін, радиусы 1см дөңгелек сым орамының центріндегі магнит өрісінің кернеулігін табу керек.

11.3. 52-суретте тогы бар шексіз ұзын түзу сызықты екі өткізгіштің қимасы көрсетілген. Өткізгіштердің араларының АВ қашықтығы 10см ге тең, және нүктелеріндегі және токтардың пайда болған магнит өрісінің кернеулерін тау керек. Қашықтықтар мынаған тең: және .

11.4. Алдыңғы есепті, токтар бар бір бағытқа қарай өтедідеп есептеп шығару керек.

11.5. 53 – суретте тогы бар шексіз ұзын түзу сызықты үш өткізгіштің қимасы көрсетілген. Қашықтықтар: АВ=BC=5 см; және және токтардан пайда болған магнит өрісінің кернеулігі нольге тең болатын АС түзуіндегі нүктені табу керек.

11.6. Алдыңғы есепті, үш токтыңбарлығы да бір бағытқа қарай өтеді деп есептеп шығару керек.

11.7. Түзу сызықты шексіз ұзын екі өткізгіш бір-біріне перпендикуляр болып орналасады да бір жазықтықта жатады (54-сурет). және - ға тең алып, және нүктелеріндегі магнит өрісінің кернеулігінін табу керек. Қашықтықтар: см ге тең, см ге тең.

54-сурет. 55-сурет

11.8. Түзу сызықты шексіз ұзын екі өткізгіш бір-біріне перпендикуляр болып орналасып және өз ара перпендикуляр жазықтықта жатады (55- сурет). және - ге тең деп алып, және нүктелеріндегі магнит өрісінің кернеулігін табу керек. Қашықтықтар: см, ал АВ=2 см.

11.9. Түзу сызықты ұзын екі өткізгіш бір-бірінен 10 см қашықтықта параллель болып орналасқан. Өткізгіш арқылы қарама-қарсы бағытта токтар өтеді. Әр өткізгіштен 10 см қашықтықта тұрған нүктедегі магнит өрісі кернеулігінің шамасы мен бағытын табу керек.

11.10. Вертикаль орналасқан өткізгіш арқылы жоғарыдан төмен қарай I=8a ток өтеді. Осы өткізгіштен қандай r қашықтықта жердің магнит өрісі мен токтың өрістері қосылғанынан пайда болған өрістің кернеулігі жоғары қарай вертикаль бағытталған болады? Жер өрісінің горизонталь құраушысы э.

11.11. Тогы бар түзу сызықты АВ өткізгіш кесіндісінің, осы кесіндінің ортасына түсірілген одан 5 см қашықтықтағы перпендикулярға орналасқан С нүктесінде жасайтын магнит өрісінің кернеулігін табу керек. Өткізгіш арқылы өтетін ток 2 a – ға тең. АВөткізгіштің кесіндісі С нүктесінен бұрыш арқылы көрінеді.

11.12. Алдыңғы есепті, өткізгіштегі ток 30 a-ге тең, ал өткізгіштің кесіндісі С нүктесінен бұрыш арқылы көрінеді деген шарт бойынша шығару керек. С нүктесі өткізгіштен 6 см қашықтықта орналасқан.

11.13. Тогы бар түзу сызықты өткізгіш кесіндісінің ұзындығы 30 см. Осы кесіндіден қандай шекті қашықтықта кесіндінің ортасына түсірілген перпендикулярда жатқан нүкте үшін магнит өрісін шексіз ұзын түзу сызықты токтың өрісі деп қарастыруға болады? Осылай деп ұйғарғанда болатын қате 50 проценттен аспау керек.

Нұсқау. Жіберілетін қате , мұндағы -тогы бар өткізгіштің кесіндісінен болатын өріс, ал -шексіз ұзын түзу сызықты токтан болатын өріс.

11.14. Тогы бар шексіз ұзын түзу сызықты өткізгіштен 5 см қашықтықта тұрған С нүктесіндегі магнит өрісінің кернеулігі 400 a/м - гетең. 1) нақтылыққа дейінгі кернеуліктің бұл мәні өткізгіштің қандай шекті ұзындығында дұрыс болады. 2) Егер тогы бар өткізгіштің ұзындығы 20 см болса, С нүктесіндегі магнит өрісінің кернеулігі неге тең болады? С нүктесі осы өткізгіштің ортасына түсірілген перпендикулярда орналасқан.

11.15. Тік бұрыш жасап майыстырылған ұзын өткізгіш арқылы 20 a-ге тең ток өтеді. Осы бұрыштың биссектрисасының үстінде және бұрыш төбесінен 10 см қашықтықта жатқан нүктедегі магнит өрісінің кернеулігін табу керек.

11.16. Көлденең қимасы мыстан жасалған сым сақинадан I=20 a ток жүре отырып, сақинаның центрінде магнит өрісінің кернеулігін H=2,24 этуғызады. Сақинаны жасап тұрған өткізгіштің ұштарындағы потенциал айырмасы қандай?

11.17. Дөңгелек контурдың осіндегі оның жазықтығының 3 см қашықтықта жатқан магнит өрісінің кернеулігін табу керек. Контурдың радиусы 4 см ге тең, ал контурдағы ток күші 2 а – ге тең.

11.18. Радиусы 11см дөңгелек орамның центріндегі магнит өрісінң кернеулігі 0,8 э-ке тең. Орам осіндегі, оның жазықтығынан 10 см қашықтықта жатқан магнит өрісінің кернеулігін табу керек.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: